一种智能预压设备及智能预压方法与流程

专利2022-06-29  72


本发明涉及设备加工技术领域,具体地,涉及一种智能预压设备及智能预压方法。



背景技术:

进入21世纪以来,设备加工技术高速发展,越来越多的设备涉及到设备部件的预压合及压合部件的高精密压力检测。而在设备加工行业中,长久以来都是由人工进行压合部件的高精密压力检测,不仅效率非常低下,而且检测精度都无法得到保证。此外,由于人工检测需要人工施加外力,而不同的工人施加的外力不同,可能导致检测的标准不统一,甚至导致由于某些外力过大而使得部件损坏。因此,如何自动、智能的实现压合性能的检测,使得检测结果精准、标准统一,甚至对于细微的压合误差能够进行自主修正,是当前亟待解决的问题。



技术实现要素:

为了改善现有技术的不足,本发明的目的在于提供了一种智能预压设备及智能预压方法,通过上预压模组和下预压模组的左压力开关、右压力开关、第一压力开关和第二压力开关实现高精密压力检测,通过高精度传感器检测具体的压力数值,通过相互关联的模糊算法计算检测的压力数值的准确性,通过二次动作降低误检测的可能性,通过独特设计的电源电路能够保障预压设备的电力可靠性。该智能预压设备及智能预压方法能够实现对产品自动快速4点保压检测、自动压力输出,很直观的确认压合力度及保压功能。

在本发明的实施例中提供了一种智能预压设备,其特征在于,包括机体、上预压模组、上压气缸、下预压模组、支撑位模组、驱动电机、水平移动导轨、支撑柱、工作平顶和工作平台;所述工作平顶固定在所述支撑柱上;所述工作平台固定在所述机体的底座件顶部;所述支撑柱固定在所述工作平台上;所述上压气缸固定在所述工作平顶上;所述上预压模组套装在所述支撑柱上,可沿所述支撑柱竖直上下移动;所述驱动电机固定在所述工作平台上;所述水平移动导轨安装在所述工作平台上;所述下预压模组安装在所述水平移动导轨上,可沿所述水平移动导轨水平前后移动;所述支撑位模组安装在所述工作平台上;所述机体的底座件中包括mcu和电能质量调节装置。

所述机体包括底座件、顶部件、左侧板件、右侧板件、背板件和面板件;所述左侧板件、右侧板件和背板件的底部固定在所述底座件上;所述顶部件固定在所述左侧板件、右侧板件和背板件的顶部;所述面板件上部固定在所述顶部件上,左侧固定在所述左侧板件上,右侧固定在所述右侧板件上;所述支撑柱固定在所述工作平台上,所述支撑柱包括第一支撑柱、第二支撑柱和第三支撑柱;所述第一支撑柱固定在所述工作平台上的左侧;所述第二支撑柱固定在所述工作平台上的中部;所述第三支撑柱固定在所述工作平台上的右侧;所述水平移动导轨安装在所述工作平台上,所述水平移动导轨包括第一水平移动导轨和第二水平移动导轨,靠近所述第一支撑柱的为所述第一水平移动导轨;所述上压气缸固定在所述工作平顶上,且从所述机体的顶部件中间穿过。

所述上预压模组套装在所述支撑柱上,可沿所述支撑柱竖直上下移动;所述上预压模组包括气缸连接板、左压头、左压柱、左压力开关、右压头、右压柱和右压力开关。

所述气缸连接板套装在所述支撑柱上;所述第一支撑柱穿过所述气缸连接板的左侧;所述第二支撑柱穿过所述气缸连接板的中部后侧;所述第三支撑柱穿过所述气缸连接板的右侧;所述上压气缸的活塞杆固定在所述气缸连接板的中部前侧;所述左压头固定在所述气缸连接板底部左侧;所述左压力开关安装在所述左压头下方;所述左压柱位于所述左压头正下方,通过弹簧螺丝一和弹簧螺丝二安装在所述左压头上;所述左压柱下端面未受压力时,所述左压柱上端面未和所述左压力开关接触;所述左压柱下端面受压力时,所述左压柱上端面和所述左压力开关接触,有压力输出;所述右压头固定在所述气缸连接板底部右侧;所述右压力开关安装在所述右压头下方;所述右压柱位于所述右压头正下方,通过弹簧螺丝三和弹簧螺丝四安装在所述右压头上;所述右压柱下端面未受压力时,所述右压柱上端面未和所述右压力开关接触;所述右压柱下端面受压力时,所述右压柱上端面和所述右压力开关接触,有压力输出。

所述下预压模组安装在所述水平移动导轨上,可沿所述水平移动导轨水平前后移动;所述下预压模组包括第一滑块支撑块、第一浮动块、第一下压杆、第一压力块、第一顶针、第一压力开关、第一下压柱、第二滑块支撑块、第二浮动块、第二下压杆、第二压力块、第二顶针、第二压力开关和第二下压柱。

所述第一滑块支撑块安装在所述第一水平移动导轨上;所述第一浮动块安装在所述第一滑块支撑块前部;所述第一下压杆安装在所述气缸连接板底部,且位于所述第一浮动块和所述第一滑块支撑块连接处的正上方;所述第一压力块安装在所述第一浮动块内底部;所述第一顶针安装在所述第一压力块上;所述第一压力开关安装在所述第一浮动块内顶部;所述第一下压柱安装在所述第一浮动块下方;当所述第一下压杆下压,所述第一下压柱下端面向上受压力时,所述第一压力块上升带动所述第一顶针向上移动,所述第一顶针和所述第一压力开关接触,有压力输出;所述第二滑块支撑块安装在所述第二水平移动导轨上;所述第二浮动块安装在所述第二滑块支撑块前部;所述第二下压杆安装在所述气缸连接板底部,且位于所述第二浮动块和所述第二滑块支撑块连接处的正上方;所述第二压力块安装在所述第二浮动块内底部;所述第二顶针安装在所述第二压力块上;所述第二压力开关安装在所述第二浮动块内顶部;所述第二下压柱安装在所述第二浮动块下方;当所述第二下压杆下压,所述第二下压柱下端面向上受压力时,所述第二压力块上升带动所述第二顶针向上移动,所述第二顶针和所述第二压力开关接触,有压力输出。

所述第一压力开关、第二压力开关均分别包括压力传感器;所述左压力开关、右压力开关均分别包括无线电力接收线圈、整流滤波电路、压力传感器。

所述支撑位模组安装在所述工作平台上;所述支撑位模组包括左支撑位、右支撑位、左后支撑位、右后支撑位;所述左支撑位安装在所述工作平台上且位于所述左压柱下方;所述右支撑位安装在所述工作平台上且位于所述右压柱下方;所述左后支撑位安装在所述工作平台上且位于所述第一下压柱下方;所述右后支撑位安装在所述工作平台上且位于所述第二下压柱下方。

智能预压设备的智能预压方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)实现电力供应;

(2)被测器件放置后下预压模组水平向前移动;

(3)移动到位后,上预压模组竖直向下移动;

(4)所述mcu判定被测器件状态。

所述判定被测器件状态包括,判定被测器件通过压力检测、判定被测器件需要冲击测定、判定被测器件需要二次测定。

本发明提供的智能预压设备,其包括有机体、上预压模组、上压气缸、下预压模组、支撑位模组、水平移动导轨、支撑柱、工作平顶和工作平台;所述工作平顶固定在所述支撑柱上;所述工作平台固定在所述机体的底座件顶部;所述支撑柱固定在所述工作平台上;所述上压气缸固定在所述工作平顶上;所述上预压模组套装在所述支撑柱上,可沿所述支撑柱竖直上下移动;所述水平移动导轨安装在所述工作平台上;所述下预压模组安装在所述水平移动导轨上,可沿所述水平移动导轨水平前后移动;所述支撑位模组安装在所述工作平台上。该智能预压设备及智能预压方法能够实现对产品自动快速4点保压检测、自动压力输出,很直观的确认压合力度及保压功能。通过上预压模组和下预压模组的左压力开关、右压力开关、第一压力开关和第二压力开关实现高精密压力检测,通过高精度传感器检测具体的压力数值,通过相互关联的模糊算法计算检测的压力数值的准确性,通过二次动作降低误检测的可能性,通过独特设计的电源电路能够保障预压设备的电力可靠性。该智能预压设备及智能预压方法能够实现对产品自动快速4点保压检测、自动压力输出,很直观的确认压合力度及保压功能。

本发明的技术方案具有以下技术效果:

(1)本发明设计了水平滑动部分和竖直滑动部分两部分,通过两部分的有机的连贯的衔接,保障了被测器件能够稳定的被测量,使得测量的标准统一;

(2)被测器件的放置均具有导向元件,使得机械手臂可以很方便的将需要的元件放置在合适的位置,完全能够摒弃人工操作;

(3)配合重力传感器能够自动智能的检测放置结束的时间,,提高了处理效率且能够保障安全性能;

(4)独特设计的电能质量变换电路以及无线电路能够保障电力质量;

(5)通过mcu、电能变换电路、上压气缸、驱动电机、重力传感器等之间的电路和通信连接,实现了操作的智能化、连贯化,同时mcu的最优先级别使得紧急停机得以实现,保证了装置安全;

(6)温度保护的设置以及配套的相应控制原理,使得设备能够在温度略高时及时待机修整,保障了设备自身的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的智能预压设备的外部组成图;

图2是本发明的智能预压设备的内部后侧视图;

图3是本发明的智能预压设备的上预压模组和下预压模组的组成图;

图4是本发明的智能预压方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语如出现“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等,其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,如出现术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“连通”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请结合附图1、附图2、附图3。

一种智能预压设备,其包括有机体、上预压模组、上压气缸、下预压模组、支撑位模组、水平移动导轨、支撑柱、工作平顶和工作平台;所述工作平顶固定在所述支撑柱上;所述工作平台固定在所述机体的底座件顶部;所述支撑柱固定在所述工作平台上;所述上压气缸固定在所述工作平顶上;所述上预压模组套装在所述支撑柱上,可沿所述支撑柱竖直上下移动;所述水平移动导轨安装在所述工作平台上;所述下预压模组安装在所述水平移动导轨上,可沿所述水平移动导轨水平前后移动;所述支撑位模组安装在所述工作平台上。该智能预压设备及智能预压方法能够实现对产品自动快速4点保压检测、自动压力输出,很直观的确认压合力度及保压功能。

所述机体1包括底座件2、顶部件3、左侧板件4、右侧板件5、背板件6和面板件7;所述左侧板件4、右侧板件5和背板件6的底部固定在所述底座件2上;所述顶部件3固定在所述左侧板件4、右侧板件5和背板件6的顶部;所述面板件7上部固定在所述顶部件3上,左侧固定在所述左侧板件4上,右侧固定在所述右侧板件5上。

所述支撑柱固定在所述工作平台8上,所述支撑柱包括第一支撑柱9、第二支撑柱10和第三支撑柱11;所述第一支撑柱9固定在所述工作平台8上的左侧;所述第二支撑柱10固定在所述工作平台上8的中部;所述第三支撑柱11固定在所述工作平台8上的右侧;所述水平移动导轨安装在所述工作平台8上,所述水平移动导轨包括第一水平移动导轨12和第二水平移动导轨13,靠近所述第一支撑柱9的为所述第一水平移动导轨12。

所述上压气缸14固定在所述工作平顶15上,且从所述机体的顶部件3中间穿过。

所述上预压模组套装在所述支撑柱上,可沿所述支撑柱竖直上下移动;所述上预压模组包括气缸连接板16、左压头17、左压柱18、左压力开关19、右压头20、右压柱21和右压力开关22;

所述气缸连接板16套装在所述支撑柱上;所述第一支撑柱9穿过所述气缸连接板16的左侧;所述第二支撑柱10穿过所述气缸连接板16的中部后侧;所述第三支撑柱11穿过所述气缸连接板16的右侧;所述上压气缸14的活塞杆固定在所述气缸连接板16的中部前侧;

所述左压头17固定在所述气缸连接板16底部左侧;所述左压力开关19安装在所述左压头17下方;所述左压柱18位于所述左压头17正下方,通过弹簧螺丝一和弹簧螺丝二安装在所述左压头17上;所述左压柱18下端面未受压力时,所述左压柱18上端面未和所述左压力开关19接触;所述左压柱18下端面受压力时,所述左压柱18上端面和所述左压力开关19接触,有压力输出;

所述右压头20固定在所述气缸连接板16底部右侧;所述右压力开关22安装在所述右压头20下方;所述右压柱21位于所述右压头22正下方,通过弹簧螺丝三和弹簧螺丝四安装在所述右压头20上;所述右压柱21下端面未受压力时,所述右压柱21上端面未和所述右压力开关22接触;所述右压柱21下端面受压力时,所述右压柱21上端面和所述右压力开关22接触,有压力输出。

所述下预压模组安装在所述水平移动导轨上,可沿所述水平移动导轨水平前后移动;所述下预压模组包括第一滑块支撑块23、第一浮动块24、第一下压杆、第一压力块25、第一顶针26、第一压力开关27、第一下压柱28、第二滑块支撑块29、第二浮动块30、第二下压杆31、第二压力块32、第二顶针33、第二压力开关34和第二下压柱35;

所述第一滑块支撑块23安装在所述第一水平移动导轨12上;所述第一浮动块24安装在所述第一滑块支撑块23前部;所述第一下压杆安装在所述气缸连接板16底部,且位于所述第一浮动块24和所述第一滑块支撑块23连接处的正上方;所述第一压力块25安装在所述第一浮动块24内底部;所述第一顶针26安装在所述第一压力块25上;所述第一压力开关27安装在所述第一浮动块24内顶部;所述第一下压柱28安装在所述第一浮动块24下方;当所述第一下压杆下压,所述第一下压柱28下端面向上受压力时,所述第一压力块25上升带动所述第一顶针26向上移动,所述第一顶针26和所述第一压力开关27接触,有压力输出;

所述第二滑块支撑块29安装在所述第二水平移动导轨13上;所述第二浮动块30安装在所述第二滑块支撑块29前部;所述第二下压杆31安装在所述气缸连接板16底部,且位于所述第二浮动块30和所述第二滑块支撑块29连接处的正上方;所述第二压力块32安装在所述第二浮动块30内底部;所述第二顶针33安装在所述第二压力块32上;所述第二压力开关34安装在所述第二浮动块30内顶部;所述第二下压柱35安装在所述第二浮动块30下方;当所述第二下压杆31下压,所述第二下压柱35下端面向上受压力时,所述第二压力块32上升带动所述第二顶针33向上移动,所述第二顶针33和所述第二压力开关34接触,有压力输出。

所述支撑位模组安装在所述工作平台8上;所述支撑位模组包括左支撑位36、右支撑位37、左后支撑位38、右后支撑位39;所述左支撑位36安装在所述工作平台8上且位于所述左压柱18下方;所述右支撑位37安装在所述工作平台8上且位于所述右压柱21下方;所述左后支撑位38安装在所述工作平台8上且位于所述第一下压柱28下方;所述右后支撑位39安装在所述工作平台8上且位于所述第二下压柱35下方。

所述智能预压设备还包括时间控制器40和温控表组;所述时间控制器40安装在所述面板件7的中部;所述温控表组包括第一温控表41、第二温控表42、第三温控表43和第四温控表44;所述第一温控表41安装在所述面板件7的左上部,监控所述左压力开关19的温度;所述第二温控表42安装在所述面板件7的左下部,监控所述第一压力开关27的温度;所述第三温控表43安装在所述面板件7的右上部,监控所述右压力开关22的温度;所述第四温控表44安装在所述面板件7的右下部,监控所述第二压力开关34的温度。

所述智能预压设备还包括启动键、复位键45和紧急停机键46;所述启动键安装在所述机体的底座件2前部,包括左启动键47和右启动键48,所述左启动键47安装在左侧,所述右启动键48安装在右侧;所述复位键45安装在所述机体的底座件2前部,且位于所述左启动键47的右侧;所述紧急停机键46安装在所述机体的底座件2前部,且位于所述复位键45的右侧。

所述智能预压设备还包括电源按钮。当所述电源按钮位于下凹状态时,所述智能预压设备能够接收外部交流电力,且所述外部交流电力经位于底座件中的电能质量调节装置的变换能够转换成所述智能预压设备需要的电能质量;当所述电源按钮位于上凸状态时,所述智能预压设备不能接受外部交流电力,所述电能质量调节装置不能实现电力的转换。

所述电能质量调节装置包括整流模块和直流电力转换模块;当所述电源按钮位于下凹状态时,所述整流模块将所述外部交流电力转换成直流电,并将所述直流电传输至所述直流电力转换模块的输入端,所述直流电力转换模块将所述直流电转换成第一电力、第二电力、第三电力、第四电力和第五电力。所述整流模块包括一个ac/dc电路,所述直流电力转换模块包括并联连接的第一dc/dc电路、第二dc/dc电路、第三dc/dc电路、第四dc/dc电路、第五dc/dc电路;所述第一dc/dc电路输出第一电力,所述第二dc/dc电路输出第二电力,所述第三dc/dc电路输出第三电力,所述第四dc/dc电路输出第四电力,所述第五dc/dc电路输出第五电力。

所述ac/dc电路为桥式整流电路。

所述dc/dc电路尤为重要,因为电力供应的对象不同且多个,因此需要采用转换效率极高且转换速度很快的电路,尤其是输出第五电力的第五dc/dc电路。本发明创新性的采用了一种独特的dc/dc电路结构,使得第五dc/dc电路的结构简单、转换效率高,进而保障经过多次转换后无线电力的电能质量。

所述第五dc/dc电路包括正极直流输入端、负极直流输入端,电容c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9,电感l1、l2,二极管d1、d2、d3、d4、d5、d6、d7、d8、d9,mosfet开关管s1;所述正极直流输入端直接连接ac/dc电路的直流输出端正极,所述负极直流输入端直接连接ac/dc电路的直流输出端负极;所述正极直流输入端还分别直接连接电容c1的一端和电感l1的一端;电感l1的另一端分别直接连接二极管d1的阳极、电容c2的一端和mosfet开关管的漏极;二极管d1的阴极直接分别直接连接电容c1的另一端和二极管d2的阳极;mosfet开关管s1的源极直接连接负极直流输入端;二极管d9的阳极直接连接mosfet开关管s1的源极,阴极直接连接mosfet开关管s1的漏极;电容c9的一端直接连接mosfet开关管s1的源极,另一端直接连接mosfet开关管s1的漏极;电容c2的另一端分别直接连接电感l2的一端和二极管d3的阳极;电感l2的另一端分别直接连接二极管d2的阴极和电容c3的一端;电容c3的另一端分别直接连接电容c4的一端、二极管d4的阳极、二极管d3的阴极;二极管d4的阴极分别直接连接二极管d5的阳极、电容c5的一端;电容c5的另一端直接连接负极直流输入端;二极管d5的阴极分别直接连接电容c4的另一端、电容c6的一端、二极管d6的阳极;二极管d6的阴极分别直接连接二极管d7的阳极、电容c7的一端;电容c7的另一端直接连接负极直流输入端;二极管d7的阴极分别直接连接电容c6的另一端、二极管d8的阳极;二极管d8的阴极直接连接电容c8的一端,电容c8的另一端直接连接负极直流输入端;电容c8的一端作为第五dc/dc电路的正极直流输出端,电容c8的另一端作为第五dc/dc电路的负极直流输出端。

为了保障第五dc/dc电路的转换效率,应当按照下式设计占空比d的数值:

式中,vout是第五dc/dc电路的输出电压,vin是第五dc/dc电路的输入电压,d是占空比,即开关管导通的时间与周期时长的比值,n是电感l1与l2的匝数比,k是电感l1与l2的互感系数。

所述第一电力直接供应至位于底座件中的微控制器以及启动键、紧急停机键、复位键所在的电路,使得所述微控制器得到电力供应,进入待机状态,所述启动键、紧急停机键、复位键所在的电路得电,所述启动键、紧急停机键、复位键可基于自身状态的变化发送信号至所述微控制器;所述第二电力经第一电力开关供应至上压气缸,当所述第一电力开关闭合时所述上压气缸得到电力供应,进入待机状态;所述第三电力经第二电力开关供应至驱动电机,当所述第二电力开关闭合时所述驱动电机得到电力供应,进入待机状态,所述驱动电机工作时能够带动滑动支撑块在水平方向上移动;所述第四电力经第三电力开关供应至第一压力开关、第二压力开关,当所述第三电力开关闭合时第一压力开关、第二压力开关得到电力供应,进入待机状态;所述第五电力经第四电力开关供应至无线电力发射单元,当所述第四电力开关闭合时无线电力发射单元得到电力供应,将电能转换成电磁场。所述第一电力开关、第二电力开关、第三电力开关、第四电力开关的开闭由所述微控制器控制。

所述无线电力发射单元将接收的直流电力转换成电磁场。所述无线电力发射单元包括输入正极、输入负极,电阻r1,二极管d10,线圈l3、l4,mosfet开关管s2;所述输入正极直接连接正极直流电,所述输入负极直接连接负极直流电;所述输入正极还分别直接连接电容r1的一端、二极管d10的阴极;所述二极管d10的阳极直接连接线圈l3的一端,所述线圈l3的另一端直接连接地;所述电阻r1的另一端直接连接线圈l4的一端,所述线圈l4的另一端直接连接mosfet开关管s2的漏极,所述mosfet开关管s2的源极分别直接连接所述输入负极和地;所述线圈l3、l4在空间位置上平行对置。

在启动键所在的电路得电之后,当所述左启动键或右启动键中的任一个由弹起状态变换到凹下状态时,所述启动键发送启动信号至所述微控制器;当所述左启动键或右启动键中的任一个由凹下状态变换到弹起状态时,所述启动键发送待机信号至所述微控制器。

在紧急停机键所在的电路得电之后,当所述紧急停机键被按下时其发送待机信号至所述微控制器。

在复位键所在的电路得电之后,当所述复位键被按下时其发送复位信号至所述微控制器。

所述微控制器在接收到所述复位信号后,将其中预设的参数恢复到初始化设置。

所述微控制器在接收到启动信号后,控制所述第一电力开关、第二电力开关、第三电力开关、第四电力开关闭合;所述微控制器在接收到所述待机信号后,输出停机指令至所述上压气缸和驱动电机,使得所述上压气缸和驱动电机在完成本次工作后停止工作,之后控制所述第一电力开关、第二电力开关、第三电力开关、第四电力开关断开。

只要存在待机信号则在完成本次操作后及时切断电源,保障设备的安全性能。

所述上压气缸带动所述上预压模组在竖直方向上先向下运动一第一距离,再在竖直方向上向上运动一第一距离,为所述上压气缸的一次工作。

所述驱动电机带动所述滑块支撑块在水平方向上先向第一方向运动一第二距离,再在水平方向上以与所述第一方向相反的第二方向运动一第二距离,为所述驱动电机的一次工作。

所述第一方向为远离所述工作平台的边缘的方向。

所述微控制器在接收到启动信号后,输出电力分别至所述第一温控表、第二温控表、第三温控表和第四温控表,所述第一温控表、第二温控表、第三温控表和第四温控表得到电力并分别实时测量左压力开关、第一压力开关、右压力开关、第二压力开关的第一温度、第二温度、第三温度、第四温度,并将所述第一温度、第二温度、第三温度、第四温度实时传输至所述微控制器;所述微控制器判断所述第一温度、第二温度、第三温度、第四温度中是否存在大于预设温度上限阈值的温度,如果不存在则输出开始指令至所述上压气缸和驱动电机,使得所述上压气缸和驱动电机开始工作,如果存在则输出停机指令至所述上压气缸和驱动电机,使得所述上压气缸和驱动电机在完成本次工作后停止工作,直至所述第一温度、第二温度、第三温度、第四温度均小于预设温度下限阈值,所述微控制器输出开始指令至所述上压气缸和驱动电机,使得所述上压气缸和驱动电机继续工作。

由于不断的压力撞击而产生的磨擦会使得压力开关温度不断上升,温度过高将影响压力的测量甚至造成压力开关自身的损坏,因此,本发明创新性的基于温度来使得设备停止工作,且设置的温度上下限能够保证温度有效降低。

在所述工作平台上均匀的固定设置有第一重力传感器、第二重力传感器、第三重力传感器;所述重力传感器设置在所述工作平台的上表面,且当被测器件被放置在所述工作平台上时所述被测器件至少部分与部分所述重力传感器直接接触,所述重力传感器能够测量其承担的所述被测器件的部分重量。

所述微控制器在接收到启动信号后,输出电力分别至所述第一重力传感器、第二重力传感器、第三重力传感器,所述第一重力传感器、第二重力传感器、第三重力传感器进入待机状态,第一压力开关、第二压力开关得到电力供应,进入待机状态;所述驱动电机开始工作后,分别输出检测指令至所述第一重力传感器、第二重力传感器、第三重力传感器,所述第一重力传感器、第二重力传感器、第三重力传感器开始实时检测各自承担的重量,分别为第一重量、第二重量、第三重量,并将所述重量实时传输至所述驱动电机;所述驱动电机将每个重量与各自对应的重量阈值进行比较,并基于比较结果控制其中存在的计时器;当至少一个重量不满足其对应的重量阈值时,所述计时器不开始计时并清零,仅当所有的重量均满足各自对应的重量阈值时,所述计时器开始计时;当所述计时器计时结果大于预设时间后,所述驱动电机沿着第三方向运转进而带动所述滑块支撑块在水平方向上向第一方向运动一第二距离,之后所述驱动电机发送准备信息至开始工作的上压气缸,所述驱动电机同时控制所述第一压力开关、第二压力开关进入工作状态。

所述第一压力开关、第二压力开关均分别包括压力传感器;当所述第一压力开关、第二压力开关进入工作状态后,所述压力传感器实时检测其测量得到的第一压力、第二压力,并将第一压力、第二压力传输至所述mcu。

由于被测器件是由机械化生产出的,因此,通过设置的多个重力传感器能够检测出该被测器件是否被放置在合适的位置。只有在合适的位置时才能保证测量的标准的统一,否则应当提醒实现放置功能的装置重新放置。

所述左压力开关、右压力开关分别包括无线电力接收线圈、整流滤波电路、压力传感器;所述无线电力接收线圈将周围的电磁场转换成电力,所述电力经过所述整流滤波电路为所述压力传感器提供电能;所述压力传感器实时检测其承受的左压力和右压力并实时传输至所述mcu。

只有在启动后才需要实现无线电力的传输,从而降低能量的不必要的损耗。

开始工作的所述上压气缸一直检测是否接收到所述准备信息,如果没有则所述上压气缸不进行任何动作,如果有则所述上压气缸沿着第四方向运转进而带动所述上预压模组以第一预设速度向下运动第三距离,所述第三距离小于所述第一距离;当所述上预压模组已经向下运动了第三距离之后,所述上压气缸沿着第四方向运转进而带动所述上预压模组以第二预设速度向下运动,所述第二预设速度小于第一预设速度,直至所述微控制器所接收的所述第一压力、第二压力、左压力和右压力均不为零,所述上压气缸停止运转并控制所述上预压模组在该位置保持。

准备信息实现了操作之间的连贯与接续,使得每个操作步骤之间能够有序高效的进行。且不同阶段速度的变化的设计同时兼顾了检测效率和效能。

所述微控制器在所接收的所述第一压力、第二压力、左压力和右压力均不为零时,判断该时刻的所述第一压力的数值是否满足第一压力预设范围,所述第二压力的数值是否满足第二压力预设范围,左压力的数值是否满足左压力预设范围,右压力的数值是否满足右压力预设范围,如果均满足,则判断第一压力的数值、第二压力的数值、左压力的数值、右压力的数值是否满足一预设函数f(p1,p2,p3,p4)=0,如果满足则判定被测器件通过压力检测。

所述预设函数是通过样本压力数据拟合出的函数,p1、p2、p3、p4是预设函数的变量,分别为第一压力、第二压力、左压力、右压力。

本发明不仅考察了每个压力的数值,而且考察了4个压力数值之间的关系,使得对于合格的判定更为精准,极大的降低了误判的风险,进而提高了设备的可靠性。

当所述微控制器判定被测器件通过压力检测后,分别向所述上压气缸、驱动电机发送回复指令。所述上压气缸在接收到所述回复指令后,沿着与第四方向相反的第五方向运转进而带动所述上预压模组以第三预设速度向上运动第一距离,所述第三预设速度大于所述第一预设速度。所述驱动电机接收到所述回复指令后,沿着与第三方向相反的第六方向运转进而带动所述滑块支撑块在水平方向上向与第一方向相反的第二方向运动一第二距离。

如果微控制器判断有的压力的数值不满足其对应的压力预设范围,则判定被测器件需要冲击测定。

本发明对于单一压力数值没有通过的器件设定了冲击再次检测,通过施加外力使得可以排除的故障能够被及时排除,在检测中及时修复器件,提高了器件的生成效能。

当所述微控制器判定被测器件需要冲击测定时,所述微控制器向所述上压气缸发送冲击定位重动指令。所述上压气缸在接收到所述冲击定位重动指令后,所述上压气缸沿着第四方向运转进而带动所述上预压模组以第四预设速度向下运动,所述第四预设速度小于第二预设速度,直至所述微控制器所接收的所述第一压力、第二压力、左压力和右压力中的任一个达到压力上限值;之后所述上压气缸沿着与第四方向相反的第五方向运转进而带动所述上预压模组以第三预设速度向上运动,所述第三预设速度大于所述第一预设速度;之后所述上压气缸沿着第四方向运转进而带动所述上预压模组以第二预设速度向下运动,所述第二预设速度小于第一预设速度,直至所述微控制器所接收的所述第一压力、第二压力、左压力和右压力均不为零,所述上压气缸停止运转并控制所述上预压模组在该位置保持。

所述微控制器再次判断此时的所有压力的数值是否满足其对应的压力预设范围并满足预设函数,如果均满足,则判定被测器件通过压力检测,如果有任一个没有满足则判定被测器件不满足要求。

如果微控制器判断所有压力的数值满足其对应的压力预设范围但不满足预设函数,则判定被测器件需要二次测定。

本发明对于一次检测没有通过的元件设定了二次检测的过程,极大的避免了漏判的概率。

当所述微控制器判定被测器件需要二次测定时,向所述上压气缸发送定位重动指令,向所述驱动电机发送回退指令。所述上压气缸在接收到所述定位重动指令后,沿着与第四方向相反的第五方向运转进而带动所述上预压模组以第三预设速度向上运动第一距离与第三距离的差值,所述第三预设速度大于所述第一预设速度;之后所述上压气缸沿着第四方向运转进而带动所述上预压模组以第二预设速度向下运动,所述第二预设速度小于第一预设速度,直至所述微控制器所接收的所述第一压力、第二压力、左压力和右压力均不为零,所述上压气缸停止运转并控制所述上预压模组在该位置保持。所述驱动电机接收到所述回退指令后,沿着与第三方向相反的第六方向运转进而带动所述滑块支撑块在水平方向上向与第一方向相反的第二方向运动一第四距离,所述第四距离远小于所述第二距离。

所述微控制器再次判断此时的所有压力的数值是否满足其对应的压力预设范围并满足预设函数,如果均满足,则判定被测器件通过压力检测,如果有任一个没有满足则判定被测器件不满足要求。

请结合附图4。

一种智能预压设备的智能预压方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)实现电力供应;

(2)被测器件放置后下预压模组水平向前移动;

(3)移动到位后,上预压模组竖直向下移动;

(4)所述mcu判定被测器件状态。

所述判定被测器件状态包括,判定被测器件通过压力检测、判定被测器件需要冲击测定、判定被测器件需要二次测定。

本发明提供的智能预压设备,其包括有机体、上预压模组、上压气缸、下预压模组、支撑位模组、水平移动导轨、支撑柱、工作平顶和工作平台;所述工作平顶固定在所述支撑柱上;所述工作平台固定在所述机体的底座件顶部;所述支撑柱固定在所述工作平台上;所述上压气缸固定在所述工作平顶上;所述上预压模组套装在所述支撑柱上,可沿所述支撑柱竖直上下移动;所述水平移动导轨安装在所述工作平台上;所述下预压模组安装在所述水平移动导轨上,可沿所述水平移动导轨水平前后移动;所述支撑位模组安装在所述工作平台上。该智能预压设备及智能预压方法能够实现对产品自动快速4点保压检测、自动压力输出,很直观的确认压合力度及保压功能。通过上预压模组和下预压模组的左压力开关、右压力开关、第一压力开关和第二压力开关实现高精密压力检测,通过高精度传感器检测具体的压力数值,通过相互关联的模糊算法计算检测的压力数值的准确性,通过二次动作降低误检测的可能性,通过独特设计的电源电路能够保障预压设备的电力可靠性。该智能预压设备及智能预压方法能够实现对产品自动快速4点保压检测、自动压力输出,很直观的确认压合力度及保压功能。

本发明的技术方案具有以下技术效果:本发明设计了水平滑动部分和竖直滑动部分两部分,通过两部分的有机的连贯的衔接,保障了被测器件能够稳定的被测量,使得测量的标准统一;被测器件的放置均具有导向元件,使得机械手臂可以很方便的将需要的元件放置在合适的位置,完全能够摒弃人工操作;配合重力传感器能够自动智能的检测放置结束的时间,,提高了处理效率且能够保障安全性能;独特设计的电能质量变换电路以及无线电路能够保障电力质量;通过mcu、电能变换电路、上压气缸、驱动电机、重力传感器等之间的电路和通信连接,实现了操作的智能化、连贯化,同时mcu的最优先级别使得紧急停机得以实现,保证了装置安全;温度保护的设置以及配套的相应控制原理,使得设备能够在温度略高时及时待机修整,保障了设备自身的可靠性。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。


技术特征:

1.一种智能预压设备,其特征在于,包括机体、上预压模组、上压气缸、下预压模组、支撑位模组、驱动电机、水平移动导轨、支撑柱、工作平顶和工作平台;所述工作平顶固定在所述支撑柱上;所述工作平台固定在所述机体的底座件顶部;所述支撑柱固定在所述工作平台上;所述上压气缸固定在所述工作平顶上;所述上预压模组套装在所述支撑柱上,可沿所述支撑柱竖直上下移动;所述驱动电机固定在所述工作平台上;所述水平移动导轨安装在所述工作平台上;所述下预压模组安装在所述水平移动导轨上,可沿所述水平移动导轨水平前后移动;所述支撑位模组安装在所述工作平台上;所述机体的底座件中包括mcu和电能质量调节装置。

2.根据权利要求1所述的智能预压设备,其特征在于,所述机体包括底座件、顶部件、左侧板件、右侧板件、背板件和面板件;所述左侧板件、右侧板件和背板件的底部固定在所述底座件上;所述顶部件固定在所述左侧板件、右侧板件和背板件的顶部;所述面板件上部固定在所述顶部件上,左侧固定在所述左侧板件上,右侧固定在所述右侧板件上;

所述支撑柱固定在所述工作平台上,所述支撑柱包括第一支撑柱、第二支撑柱和第三支撑柱;所述第一支撑柱固定在所述工作平台上的左侧;所述第二支撑柱固定在所述工作平台上的中部;所述第三支撑柱固定在所述工作平台上的右侧;所述水平移动导轨安装在所述工作平台上,所述水平移动导轨包括第一水平移动导轨和第二水平移动导轨,靠近所述第一支撑柱的为所述第一水平移动导轨;

所述上压气缸固定在所述工作平顶上,且从所述机体的顶部件中间穿过。

3.根据权利要求2所述的智能预压设备,其特征在于,所述上预压模组套装在所述支撑柱上,可沿所述支撑柱竖直上下移动;所述上预压模组包括气缸连接板、左压头、左压柱、左压力开关、右压头、右压柱和右压力开关。

4.根据权利要求5所述的智能预压设备,其特征在于,

所述气缸连接板套装在所述支撑柱上;所述第一支撑柱穿过所述气缸连接板的左侧;所述第二支撑柱穿过所述气缸连接板的中部后侧;所述第三支撑柱穿过所述气缸连接板的右侧;所述上压气缸的活塞杆固定在所述气缸连接板的中部前侧;

所述左压头固定在所述气缸连接板底部左侧;所述左压力开关安装在所述左压头下方;所述左压柱位于所述左压头正下方,通过弹簧螺丝一和弹簧螺丝二安装在所述左压头上;所述左压柱下端面未受压力时,所述左压柱上端面未和所述左压力开关接触;所述左压柱下端面受压力时,所述左压柱上端面和所述左压力开关接触,有压力输出;

所述右压头固定在所述气缸连接板底部右侧;所述右压力开关安装在所述右压头下方;所述右压柱位于所述右压头正下方,通过弹簧螺丝三和弹簧螺丝四安装在所述右压头上;所述右压柱下端面未受压力时,所述右压柱上端面未和所述右压力开关接触;所述右压柱下端面受压力时,所述右压柱上端面和所述右压力开关接触,有压力输出。

5.根据权利要求6所述的智能预压设备,其特征在于,

所述下预压模组安装在所述水平移动导轨上,可沿所述水平移动导轨水平前后移动;所述下预压模组包括第一滑块支撑块、第一浮动块、第一下压杆、第一压力块、第一顶针、第一压力开关、第一下压柱、第二滑块支撑块、第二浮动块、第二下压杆、第二压力块、第二顶针、第二压力开关和第二下压柱。

6.根据权利要求5所述的智能预压设备,其特征在于,

所述第一滑块支撑块安装在所述第一水平移动导轨上;所述第一浮动块安装在所述第一滑块支撑块前部;所述第一下压杆安装在所述气缸连接板底部,且位于所述第一浮动块和所述第一滑块支撑块连接处的正上方;所述第一压力块安装在所述第一浮动块内底部;所述第一顶针安装在所述第一压力块上;所述第一压力开关安装在所述第一浮动块内顶部;所述第一下压柱安装在所述第一浮动块下方;当所述第一下压杆下压,所述第一下压柱下端面向上受压力时,所述第一压力块上升带动所述第一顶针向上移动,所述第一顶针和所述第一压力开关接触,有压力输出;

所述第二滑块支撑块安装在所述第二水平移动导轨上;所述第二浮动块安装在所述第二滑块支撑块前部;所述第二下压杆安装在所述气缸连接板底部,且位于所述第二浮动块和所述第二滑块支撑块连接处的正上方;所述第二压力块安装在所述第二浮动块内底部;所述第二顶针安装在所述第二压力块上;所述第二压力开关安装在所述第二浮动块内顶部;所述第二下压柱安装在所述第二浮动块下方;当所述第二下压杆下压,所述第二下压柱下端面向上受压力时,所述第二压力块上升带动所述第二顶针向上移动,所述第二顶针和所述第二压力开关接触,有压力输出。

7.根据权利要求6所述的智能预压设备,其特征在于,

所述第一压力开关、第二压力开关均分别包括压力传感器;

所述左压力开关、右压力开关均分别包括无线电力接收线圈、整流滤波电路、压力传感器。

8.根据权利要求7所述的智能预压设备,其特征在于,所述支撑位模组安装在所述工作平台上;所述支撑位模组包括左支撑位、右支撑位、左后支撑位、右后支撑位;所述左支撑位安装在所述工作平台上且位于所述左压柱下方;所述右支撑位安装在所述工作平台上且位于所述右压柱下方;所述左后支撑位安装在所述工作平台上且位于所述第一下压柱下方;所述右后支撑位安装在所述工作平台上且位于所述第二下压柱下方。

9.如权利要求1-8之一所述的智能预压设备的智能预压方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)实现电力供应;

(2)被测器件放置后下预压模组水平向前移动;

(3)移动到位后,上预压模组竖直向下移动;

(4)所述mcu判定被测器件状态。

10.根据权利要求9所述的智能预压方法,其特征在于,所述判定被测器件状态包括,判定被测器件通过压力检测、判定被测器件需要冲击测定、判定被测器件需要二次测定。

技术总结
本发明公开了一种智能预压设备及智能预压方法,设备包括机体、上预压模组、上压气缸、下预压模组、支撑位模组、水平移动导轨、支撑柱、工作平顶和工作平台;所述工作平顶固定在所述支撑柱上;所述工作平台固定在所述机体的底座件顶部;所述支撑柱固定在所述工作平台上;所述上压气缸固定在所述工作平顶上;所述上预压模组套装在所述支撑柱上,可沿所述支撑柱竖直上下移动;所述水平移动导轨安装在所述工作平台上;所述下预压模组安装在所述水平移动导轨上,可沿所述水平移动导轨水平前后移动;所述支撑位模组安装在所述工作平台上。该智能预压设备及智能预压方法能精准的检测压合度并进一步修正压合度。

技术研发人员:杨小华;杨敬成
受保护的技术使用者:广州市英颢电子设备有限公司
技术研发日:2020.01.17
技术公布日:2020.06.05

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